LTL-R42FTGBH229 LED-Anzeige Datenblatt - Rechtwinkliges T-1-Gehäuse - Grün 525nm & Blau 470nm - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL-R42FTGBH229 ist eine zweifarbige, rechtwinklige Durchsteck-LED-Anzeige für die Montage auf Leiterplatten (PCB). Sie gehört zur Produktfamilie der Leiterplattenanzeigen (CBI) und verfügt über ein schwarzes Kunststoffgehäuse, das einen hohen Kontrast für bessere Sichtbarkeit bietet. Das Bauteil integriert zwei separate T-1-LED-Lampen: eine mit grünem Licht (Spitzenwellenlänge 525nm) und eine mit blauem Licht (Spitzenwellenlänge 470nm). Diese Konfiguration ermöglicht die Statusanzeige in zwei verschiedenen Farben mit nur einem Bauteil-Footprint.

1.1 Kernvorteile

• Einfache Montage:Das rechtwinklige Design und das stapelbare Gehäuse vereinfachen die PCB-Montage und -Layout, insbesondere bei platzbeschränkten Anwendungen.
• Verbesserter Kontrast:Das mattschwarze Gehäuse verbessert den Kontrast erheblich, wodurch das LED-Licht unter verschiedenen Umgebungslichtbedingungen deutlicher und besser lesbar ist.
• Energieeffizienz:Das Bauteil arbeitet mit geringem Stromverbrauch bei hoher Lichtausbeute und eignet sich somit für stromsparende Designs.
• Umweltkonformität:Es handelt sich um ein bleifreies Produkt, das vollständig der RoHS-Richtlinie entspricht.
• Automatisierte Handhabung:Das Produkt wird in Tape-and-Reel-Verpackung geliefert und ist mit schnellen automatischen Bestückungsanlagen kompatibel.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED-Anzeige ist vielseitig und findet in mehreren Elektronikbereichen Anwendung:

• Kommunikationsgeräte:Statusleuchten für Router, Switches, Modems und Netzwerkkarten.
• Computer-Peripheriegeräte:Strom-, Aktivitäts- und Modusanzeigen auf Hauptplatinen, externen Laufwerken und Tastaturen.
• Unterhaltungselektronik:Anzeigelampen in Audio-/Video-Geräten, Haushaltsgeräten und Gaming-Geräten.
• Industriesteuerungen:Maschinenstatusanzeigen, Steuerungssystem-Schnittstellen und Instrumentierung.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Ein Betrieb außerhalb dieser Grenzwerte kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Verlustleistung (P_D):70 mW (für grüne und blaue LEDs). Dies definiert die maximale Leistung, die der LED-Chip als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Strom (I_FP):60 mA. Dies ist der maximal zulässige gepulste Strom mit einem Tastverhältnis ≤ 1/10 und einer Pulsbreite ≤ 10µs. Er wird für kurze, hochintensive Blitze verwendet.
• DC-Vorwärtsstrom (I_F):20 mA. Dies ist der empfohlene Dauerbetriebsstrom für eine zuverlässige Langzeitleistung.
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-30°C bis +85°C. Das Bauteil funktioniert garantiert innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs.
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-40°C bis +100°C. Das Bauteil kann innerhalb dieser Grenzen sicher gelagert werden, wenn es nicht unter Spannung steht.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Alle Parameter gelten bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C und einem Vorwärtsstrom (I_F) von 10mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_V):Ein Schlüsselmaß für die Helligkeit.
  • Grüne LED:Typischer Wert ist 420 mcd (Millicandela), mit einem Bereich von 180 mcd (Min) bis 880 mcd (Max).
  • Blaue LED:Typischer Wert ist 140 mcd, mit einem Bereich von 65 mcd (Min) bis 310 mcd (Max).
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):100 Grad für beide Farben. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres Spitzenwerts (axial) abfällt. Ein 100-Grad-Winkel bietet einen breiten Betrachtungskegel.
• Spitzenwellenlänge (λ_P):Die Wellenlänge, bei der die abgegebene optische Leistung am größten ist.
  • Grün:526 nm (typisch).
  • Blau:468 nm (typisch).
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die die Farbe definiert.
  • Grün:525 nm (typisch), Bereich 516-535 nm.
  • Blau:470 nm (typisch), Bereich 460-475 nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):35 nm für beide. Dies gibt die spektrale Reinheit an; ein kleinerer Wert bedeutet eine monochromatischere Farbe.
• Durchlassspannung (V_F):Der Spannungsabfall über der LED beim angegebenen Strom.
  • Grün:2,9V (typisch), Bereich 2,4-3,3V.
  • Blau:3,1V (typisch), Bereich 2,5-3,6V.
• Sperrstrom (I_R):10 µA (max) bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Parameter dient nur zu Testzwecken.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs in Bins sortiert. Die LTL-R42FTGBH229 verwendet separate Binning für Lichtstärke und dominante Wellenlänge.

3.1 Binning der grünen LED

• Lichtstärke-Bins (@10mA):
  • HJ:180 - 310 mcd
  • KL:310 - 520 mcd
  • MN:520 - 880 mcd
• Dominante Wellenlänge-Bins (@10mA):
  • G09:516,0 - 520,0 nm
  • G10:520,0 - 527,0 nm
  • G11:527,0 - 535,0 nm

3.2 Binning der blauen LED

• Lichtstärke-Bins (@10mA):
  • DE:65 - 110 mcd
  • FG:110 - 180 mcd
  • HJ:180 - 310 mcd
• Dominante Wellenlänge-Bins (@10mA):
  • B07:460,0 - 465,0 nm
  • B08:465,0 - 470,0 nm
  • B09:470,0 - 475,0 nm

Hinweis:Jede Bin-Grenze hat eine Toleranz: ±15% für die Lichtstärke und ±1 nm für die dominante Wellenlänge. Spezifische Bin-Kombinationen für eine Bestellung sollten mit dem Lieferanten abgestimmt werden.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen

Das Bauteil hat ein rechtwinkliges schwarzes Kunststoffgehäuse. Wichtige Abmessungshinweise:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben.
• Das Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff.
• LED1 ist der grüne Emitter mit einer grünen Streulinse; LED2 ist der blaue Emitter mit einer blauen Streulinse.
• Detaillierte Abmessungszeichnungen sind im Quelldatenblatt enthalten und geben Anschlusslänge, Gehäusegröße und Linsenposition an.

4.2 Verpackungsspezifikation

Das Produkt wird für die automatisierte Bestückung geliefert:

• Tape and Reel:Bauteile werden in eine geprägte Trägerbahn aus schwarzer leitfähiger Polystyrol-Legierung (0,50mm ±0,06mm dick) geladen.
• Spulenkapazität:350 Stück pro Standard-13-Zoll-Spule (330mm).
• Kartonverpackung:
  1. Eine Spule wird mit einem Trockenmittel und einer Feuchteindikator-Karte in einer Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB) verpackt.
  2. Zwei MBBs (insgesamt 700 Stück) werden in einem Innenkarton verpackt.
  3. Zehn Innenkartons (insgesamt 7.000 Stück) werden in einem Außenkarton für den Versand verpackt.

5. Richtlinien für Lötung und Montage

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um Schäden an der LED oder ihrem Kunststoffgehäuse zu vermeiden.

5.1 Anschlussbeinformung

• Das Biegen mussvorder Lötung und bei Raumtemperatur erfolgen.
• Der Biegepunkt muss mindestens3mmvon der Basis der LED-Linse/des Gehäuses entfernt sein.
• Verwenden Sie nicht die Basis des Anschlussrahmens als Drehpunkt. Wenden Sie beim Einführen in die Leiterplatte minimale Klemmkraft an.

5.2 Lötverfahren

Ein Mindestabstand von2mmmuss zwischen dem Lötpunkt und der Basis der Linse/des Halters eingehalten werden. Die Linse darf niemals in das Lot getaucht werden.

• Handlötkolben:
  • Kolbentemperatur: ≤ 350°C
  • Lötzeit: ≤ 3 Sekunden pro Lötstelle
  • Position: >2mm von der Linsenbasis
• Wellenlöten:
  • Vorwärmtemperatur: ≤ 120°C
  • Vorwärmzeit: ≤ 100 Sekunden
  • Lötwellentemperatur: ≤ 260°C
  • Lötzeit: ≤ 5 Sekunden
  • Eintauchtiefe: >2mm von der Linsenbasis
• Reflow-Löten:Es wird ein spezifisches Reflow-Profil referenziert, das Vorwärm-, Halte- und Spitzentemperaturzonen detailliert. Das Profil muss sicherstellen, dass die Bauteiltemperatur die Maximalwerte nicht überschreitet.

5.3 Lagerung und Reinigung

• Lagerung:Lagern Sie in einer Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). LEDs, die aus ihrer ursprünglichen Feuchtigkeitssperrbeutel entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre.
• Reinigung:Verwenden Sie nur alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropanol (IPA). Vermeiden Sie aggressive oder Ultraschallreinigung, die das Bauteil belasten könnte.

6. Anwendungsdesign-Überlegungen

6.1 Strombegrenzung

Ein externer strombegrenzender Widerstand ist für einen sicheren Betrieb zwingend erforderlich. Der Widerstandswert (R_series) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_series= (V_supply- V_F) / I_F. Verwenden Sie für ein konservatives Design die maximale V_Faus dem Datenblatt. Für eine 5V-Versorgung und die blaue LED (max V_F=3,6V @20mA), R_series= (5 - 3,6) / 0,02 = 70 Ω. Ein Standardwiderstand von 68 Ω oder 75 Ω wäre geeignet. Überprüfen Sie stets die Verlustleistung im Widerstand (P = I²R).

6.2 Wärmemanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist (70mW), unterstützt ein ordnungsgemäßes PCB-Layout die Langlebigkeit. Sorgen Sie für ausreichende Kupferfläche um die LED-Anschlüsse herum, die als Kühlkörper dient. Vermeiden Sie es, die LED in der Nähe anderer bedeutender Wärmequellen zu platzieren.

6.3 Optisches Design

Das schwarze Gehäuse bietet einen eingebauten Kontrastverstärker. Für Anwendungen, die Lichtleiter oder zusätzliche Diffusion erfordern, stellen Sie sicher, dass das gewählte Material mit dem Abstrahlwinkel der LED kompatibel ist und keinen übermäßigen optischen Verlust verursacht.

7. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die LTL-R42FTGBH229 bietet spezifische Vorteile in ihrer Kategorie:

• Zweifarbig in einem Gehäuse:Spart PCB-Platz im Vergleich zur Montage von zwei separaten Einfarben-Anzeigen.
• Rechtwinkliges Design:Ideal für Anwendungen, bei denen die PCB parallel zur Betrachtungsoberfläche montiert ist (z.B. Frontplatten von Geräten), und bietet eine direkte Seitenansicht.
• Standard T-1-Lampen:Verwendet gängige, bewährte LED-Lampengehäuse und gewährleistet so Zuverlässigkeit und breite Kompatibilität.
• Breiter Abstrahlwinkel:Der 100-Grad-Abstrahlwinkel gewährleistet die Sichtbarkeit aus einem breiten Positionsbereich.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Kann ich die grüne und blaue LED gleichzeitig mit ihrem vollen 20mA-Strom betreiben?

A1: Elektrisch ja, da es sich um separate Chips handelt. Sie müssen jedoch die gesamte Verlustleistung auf dem kleinen Gehäuse berücksichtigen. Der Betrieb beider mit 20mA (V_F~3V) führt zu einer Gesamtverlustleistung von ~120mW, was die Bewertung von 70mW pro Chip überschreitet. Für den kontinuierlichen gleichzeitigen Betrieb ist es ratsam, den Strom zu reduzieren, z.B. auf jeweils 10-15mA, um innerhalb der thermischen Grenzen zu bleiben.

F2: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

A2: Die Spitzenwellenlänge (λ_P) ist das physikalische Maximum des Emissionsspektrums. Die dominante Wellenlänge (λ_d) wird aus den CIE-Farbkoordinaten berechnet und repräsentiert die Einzelwellenlänge, die das menschliche Auge als Farbe wahrnimmt. Für LEDs ist λ_doft der relevantere Parameter für die Farbspezifikation.

F3: Wie interpretiere ich die Bin-Codes bei der Bestellung?

A3: Die Bin-Codes (z.B. KL-G10 für Grün) definieren den Helligkeits- und Farbbereich der LEDs, die Sie erhalten. Für ein einheitliches Erscheinungsbild in einem Produkt ist die Angabe engerer Bins (z.B. ein einzelnes Bin für beide Parameter) entscheidend. Konsultieren Sie den Lieferanten für verfügbare Bin-Kombinationen.

F4: Ist diese LED für den Außeneinsatz geeignet?

A4: Das Datenblatt gibt an, dass sie für "Innen- und Außenschild"-Anwendungen geeignet ist. Für raue Außenumgebungen mit direkter UV-Bestrahlung, großen Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit sind jedoch zusätzliche Designüberlegungen erforderlich, wie z.B. eine konforme Beschichtung auf der PCB und die Sicherstellung, dass das Gehäusematerial UV-stabil ist. Der Betriebstemperaturbereich (-30°C bis +85°C) unterstützt viele Außenbedingungen.

9. Funktionsprinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiterbauelemente, die Licht durch Elektrolumineszenz emittieren. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die das Sperrschichtpotenzial der Diode überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleitermaterials (InGaN für grüne und blaue LEDs). Diese Rekombination setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts wird durch die Bandlückenenergie des Halbleitermaterials bestimmt. Die Kunststofflinse dient dazu, das Licht zu bündeln, den Halbleiterchip zu schützen und für Farbdiffusion zu sorgen.

10. Branchentrends

Während diskrete Durchsteckanzeigen für Alt-Designs und spezifische Anwendungen, die hohe Zuverlässigkeit und manuelle Montage erfordern, nach wie vor wichtig sind, geht der Branchentrend stark in Richtung oberflächenmontierter (SMD) LEDs. SMDs bieten kleinere Footprints, niedrigere Bauhöhen, eine bessere Eignung für vollautomatische Bestückung und oft eine verbesserte thermische Leistung. Rechtwinklige Durchsteck-LEDs wie die LTL-R42FTGBH229 bleiben jedoch in Anwendungen relevant, die eine robuste mechanische Befestigung, hohe Sichtbarkeit von der Platinenkante erfordern oder bei denen Durchsteckverbindungen aufgrund der mechanischen Festigkeit bevorzugt werden. Die Integration mehrerer Farben oder Funktionen in ein einziges Gehäuse bleibt ein Entwicklungsschwerpunkt, um Platz zu sparen und die Montage zu vereinfachen.